Algoritmo de planificación de movimiento para un robot móvil con un sistema de visión artificial inteligente

Algoritmo de planificación de movimiento para un robot móvil con un sistema de visión artificial inteligente

Este estudio está dedicado a los desafíos de la planificación del movimiento para robots móviles con sistemas inteligentes de visión artificial. La planificación del movimiento para robots móviles en un entorno con obstáculos es un problema con el que lidiar al crear robots adecuados para operar en...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Martyshkin, Alexey I.
Formato: Online
Idioma:eng
Publicado: Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Managua 2020
Acceso en línea:https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/10800
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institution Universidad Nacional de Ingeniería
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Algoritmo de planificación de movimiento para un robot móvil con un sistema de visión artificial inteligente
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description Este estudio está dedicado a los desafíos de la planificación del movimiento para robots móviles con sistemas inteligentes de visión artificial. La planificación del movimiento para robots móviles en un entorno con obstáculos es un problema con el que lidiar al crear robots adecuados para operar en condiciones del mundo real. Las soluciones que se encuentran en la actualidad son predominantemente privadas y altamente especializadas, lo que impide juzgar qué tan exitosas son para resolver el problema de la planificación eficaz del movimiento. Ya existen soluciones con un campo de aplicación estrecho y ya se están desarrollando durante mucho tiempo, sin embargo, aún no se han observado avances importantes. Solo se puede observar una mejora sistemática en las características de tales sistemas. El propósito de este estudio: desarrollar e investigar un algoritmo de planificación de movimiento para un robot móvil con un sistema de visión artificial inteligente. El tema de investigación de este artículo es un algoritmo de planificación de movimiento para un robot móvil con un sistema de visión artificial inteligente. Este estudio proporciona una revisión de robots móviles nacionales y extranjeros que resuelven el problema de planificación de movimiento en un entorno conocido con obstáculos desconocidos. Se consideran los siguientes métodos de navegación para robots móviles: local, global, individual. En el transcurso del trabajo e investigación se ha construido un prototipo de robot móvil, capaz de reconocer obstáculos de formas geométricas regulares, así como planificar y corregir la trayectoria del movimiento. Los objetos del entorno se identifican y clasifican como obstáculos mediante métodos y algoritmos de procesamiento de imágenes digitales. La distancia al obstáculo y el ángulo relativo se calculan mediante métodos de fotogrametría, la calidad de la imagen se mejora mediante la mejora del contraste lineal y el filtrado lineal óptimo utilizando la ecuación de Wiener-Hopf. Se han revisado las herramientas virtuales, relacionadas con las pruebas de algoritmos de movimiento de robots móviles, lo que nos llevó a seleccionar el paquete de software Webots para las pruebas de prototipos. Los resultados de las pruebas nos permitieron sacar las siguientes conclusiones. El robot móvil identificó con éxito el obstáculo, planificó una ruta de acuerdo con el algoritmo de evitación de obstáculos y continuó avanzando hacia el destino. Se han extraído conclusiones con respecto a la investigación concluida.
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spelling NEXO108002021-01-27T17:38:32Z Motion Planning Algorithm for a Mobile Robot with a Smart Machine Vision System Algoritmo de planificación de movimiento para un robot móvil con un sistema de visión artificial inteligente Martyshkin, Alexey I. mobile robot smart system machine vision planning algorithm prototype robotics decision theory robot móvil sistema inteligente visión artificial algoritmo de planificación prototipo robótica teoría de la decisión This study is devoted to the challenges of motion planning for mobile robots with smart machine vision systems. Motion planning for mobile robots in the environment with obstacles is a problem to deal with when creating robots suitable for operation in real-world conditions. The solutions found today are predominantly private, and are highly specialized, which prevents judging of how successful they are in solving the problem of effective motion planning. Solutions with a narrow application field already exist and are being already developed for a long time, however, no major breakthrough has been observed yet. Only a systematic improvement in the characteristics of such systems can be noted. The purpose of this study: develop and investigate a motion planning algorithm for a mobile robot with a smart machine vision system. The research subject for this article is a motion planning algorithm for a mobile robot with a smart machine vision system. This study provides a review of domestic and foreign mobile robots that solve the motion planning problem in a known environment with unknown obstacles. The following navigation methods are considered for mobile robots: local, global, individual. In the course of work and research, a mobile robot prototype has been built, capable of recognizing obstacles of regular geometric shapes, as well as plan and correct the movement path. Environment objects are identified and classified as obstacles by means of digital image processing methods and algorithms. Distance to the obstacle and relative angle are calculated by photogrammetry methods, image quality is improved by linear contrast enhancement and optimal linear filtering using the Wiener-Hopf equation. Virtual tools, related to mobile robot motion algorithm testing, have been reviewed, which led us to selecting Webots software package for prototype testing. Testing results allowed us to make the following conclusions. The mobile robot has successfully identified the obstacle, planned a path in accordance with the obstacle avoidance algorithm, and continued moving to the destination. Conclusions have been drawn regarding the concluded research. Este estudio está dedicado a los desafíos de la planificación del movimiento para robots móviles con sistemas inteligentes de visión artificial. La planificación del movimiento para robots móviles en un entorno con obstáculos es un problema con el que lidiar al crear robots adecuados para operar en condiciones del mundo real. Las soluciones que se encuentran en la actualidad son predominantemente privadas y altamente especializadas, lo que impide juzgar qué tan exitosas son para resolver el problema de la planificación eficaz del movimiento. Ya existen soluciones con un campo de aplicación estrecho y ya se están desarrollando durante mucho tiempo, sin embargo, aún no se han observado avances importantes. Solo se puede observar una mejora sistemática en las características de tales sistemas. El propósito de este estudio: desarrollar e investigar un algoritmo de planificación de movimiento para un robot móvil con un sistema de visión artificial inteligente. El tema de investigación de este artículo es un algoritmo de planificación de movimiento para un robot móvil con un sistema de visión artificial inteligente. Este estudio proporciona una revisión de robots móviles nacionales y extranjeros que resuelven el problema de planificación de movimiento en un entorno conocido con obstáculos desconocidos. Se consideran los siguientes métodos de navegación para robots móviles: local, global, individual. En el transcurso del trabajo e investigación se ha construido un prototipo de robot móvil, capaz de reconocer obstáculos de formas geométricas regulares, así como planificar y corregir la trayectoria del movimiento. Los objetos del entorno se identifican y clasifican como obstáculos mediante métodos y algoritmos de procesamiento de imágenes digitales. La distancia al obstáculo y el ángulo relativo se calculan mediante métodos de fotogrametría, la calidad de la imagen se mejora mediante la mejora del contraste lineal y el filtrado lineal óptimo utilizando la ecuación de Wiener-Hopf. Se han revisado las herramientas virtuales, relacionadas con las pruebas de algoritmos de movimiento de robots móviles, lo que nos llevó a seleccionar el paquete de software Webots para las pruebas de prototipos. Los resultados de las pruebas nos permitieron sacar las siguientes conclusiones. El robot móvil identificó con éxito el obstáculo, planificó una ruta de acuerdo con el algoritmo de evitación de obstáculos y continuó avanzando hacia el destino. Se han extraído conclusiones con respecto a la investigación concluida. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Managua 2020-12-31 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Peer-Reviewed Article Artículo revisado por pares application/pdf https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/10800 10.5377/nexo.v33i02.10800 Nexo Scientific Journal; Vol. 33 No. 02 (2020); 651-671 Nexo Revista Científica; Vol. 33 Núm. 02 (2020); 651-671 1995-9516 1818-6742 eng https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/10800/12660 Derechos de autor 2021 Universidad Nacional de Ingeniería

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